Экзаменационные билеты по ботанике. Билет Ботаника как биологическая наука. Основные этапы развития ботаники. Значение ботаники для фармации. Ботаника
 Скачать 106.13 Kb.
|
|
Билет № 1. Ботаника как биологическая наука. Основные этапы развития ботаники. Значение ботаники для фармации. Ботаника - наука, изучающая классификацию, внешнее и внутреннее строение растений, взаимосвязь с условиями среды, особенности процессов жизнедеятельности, распространение в природе, значение в природе и жизни человека. Комплексное изучение растений обусловило необходимость выделения из ботаники нескольких фундаментальных дисциплин: морфологии растений, анатомии, физиологии, эмбриологии, систематики, географии и геоботаники, экологии растений, палеоботаники. Основные этапы развития ботаники Большим прорывом европейской науки в изучении растений стал объёмный, хорошо иллюстрированный, труд Франсиско Эрнандеса «История растений Новой Испании» (1570—1577), выполненный по заказу Филиппа II. В книгу вошли описания более 3000 растений и 500 животных, существовавших на территории современной Мексики. В то же самое время, но несколько более краткую работу о растениях в своём фундаментальном произведении «Общая история дел Новой Испании» (1576) написал Бернардино де Саагун. Обе книги опирались на сведения ацтеков об окружающем их мире, а потому могут считаться такими, которые мало подверглись европейскому влиянию (хотя классификация растений базировалась на работах Плиния). В России в XV—XVII веках переводят с греческого, латинского и европейских языков и переписывают описания лекарственных растений. Карл Линней - известный шведский естествоиспытатель и врач, создатель единой системы классификации растительного и животного мира, обобщившей и в значительной степени упорядочившей биологические знания всего предыдущего периода, что ещё при жизни принесло ему всемирную известность. В XVIII веке, положив в основу своей искусственной системы строение цветка, Линней разбил мир растений на 24 класса. Система Линнея ненадолго пережила своего создателя, однако значение её в истории ботаники огромно. Одной из главных заслуг Линнея стало определение понятия биологического вида, внедрение в активное употребление биноминальной (бинарной) номенклатуры и установление чёткого соподчинения между систематическими (таксономическими) категориями. XIX век ознаменовался интенсивным развитием естествознания в целом. Бурное развитие получили и все отрасли ботаники. Решающее влияние на систематику оказала эволюционная теория Ч. Дарвина. Значение ботаники для фармации. 1. Анатомия растений - основа микроскопического анализа ЛРС. 2. Морфология - основа макроскопического метода анализа ЛРС. 3. Физиология растений необходима для изучения метаболизма в растениях БАВ, особенностей их накопления. 4. Систематика растений необходима для распознавания их в природе. 5. Ботаническая география - основа рациональной заготовки лекарственных растений и их охраны. 6. Экология растений (фитоценология) - при введении растений в культуру или их интродукции. 2. Отдел Плауновидные. Общая характеристика современных плауновидных. Цикл развития плауновидных на примере плауна булавовидного. Использование в медицине. Плаунови́дные (лат. Lycopodióphyta) — отдел высших споровых растений, насчитывающий около 1300 видов. Наука, изучающая плауны (а также папоротниковидные и хвощевидные) называется птеридологией. Побеги покрыты спирально расположенными мелкими листьями – микрофиллами. Характерно для плауновидных также вильчатое ветвление побегов. Подземные части этих растений обычно представлены корневищем с придаточными корнями и видоизмененными листьями. У некоторых видов подземные части побегов образуют своеобразный орган, несущий расположенные по спирали корни и называемый ризофором . Плауновидные могут быть равно- и разноспоровыми. Споры развиваются в спорангиях, собранных в колоски . Споры после созревания опадают на почву и прорастают в гаметофит (заросток). Цикл развития:Спорофит плауна булавовидного - многолетнее вечнозеленое растение, преобладает в цикле развития. В своем составе имеет стелющийся дихотомически разветвленный стебель, покрытый спирально расположенными маленькими ланцетно-линейными листочками (микрофиллами), и закреплено в почве дихотомически разветвленными корнями. Стеблевые побеги заканчиваются верхушечными почками или спороносными колосками (стробилами). Спороносные колоски на длинных ножках состоят из оси на которой спирально расположены спороносные листья (спорофиллы) со спорангиями с верхней (дорсальной) стороны. После редукционного (мейотического) разделения материнских диплоидных клеток образуются гаплоидные споры. Споры покрыты двойной оболочкой (эндо-и екзоспорием) и содержат до 50% жирного невысыхающего масла. После созревания споры рассеиваются и в благоприятных условиях прорастают. Развитие гаметофита (заростка) из спор происходит медленно в течение 12-20 лет. Он образует ризоиды, которыми закрепляется в почве и поглощает воду, а также вступает в симбиоз с мицелием гриба, который размещается в его коровой части. Заросток развивается в почве без доступа света, поэтому не имеет хлоропластов, однако если он выходит на поверхность они появляются. Гаметофит двуполый и напоминает луковицу, позже разрастается до 2-3 см в диаметре, и имеет блюдцеобразную форму. Антеридии и архегонии размещены рядом на верхней стороне и погружены в паренхимную ткань. Антеридии овальной формы, архегонии - колбообразные. В брюшной части архегониев содержится яйцеклетка и брюшная канальцевая клетка, в шейке - шейные канальцевые клетки. Для перемещения сперматозоидов с антеридиев к яйцеклеткам архегониев нужна вода. Заплывая в шейку архегония, сперматозоид движется в брюшко архегония, где сливается с яйцеклеткой образуя зиготу первую диплоидную клетку спорофита. Зародыш - молодой спорофит, медленно развивается на гаметофите получая из него необходимые питательные вещества. Когда корни зародыша прорастают в почву, он отсоединяется от гаметофита и разрастается во взрослое растение. При постепенном созревании архегониев на гаметофите, в них могут образовываться и развиваться несколько разновозрастных спорофитов одновременно. Для медицинских целей используют споры растения, которые собирают начиная со второй половины лета, когда спороносные колоски станут желтыми. Заготавливают споры с утра, по росе или во влажную погоду (в сухую погоду споры моментально осыпаются). Веточки со стробилами (колосками) осторожно срезают ножницами в подставленную тару (картонную или металлическую коробочку). Нельзя рвать растение с корнем, иначе оно возобновляется лишь через 20—30 лет. Собранное сырье расстилают на бумаге и сушат на солнце в безветренную погоду или в теплом помещении. Затем споры просеивают через волосяные, шелковые или капроновые сита, чтобы отделить их от мусора. Срок хранения сырья не ограничен, важно лишь хранить его в сухом месте. Споры растения содержат до 50% жирного масла, фитостерин, глицерин, клетчатку, сахара и минеральные соли. Веточки спороносных колосков и трава содержат до 0,12% алкалоидов. Порошок спор — наилучшее средство для присыпки опрелостей у грудных младенцев. Это средство эффективно также при мокнущих экземах, пролежнях, ранах, ожогах и отморожениях. Полезны споры и при кожном зуде. Отвар спор используют для обмываний и примочек при различных кожных заболеваниях (псориазе, зудящих кожных высыпаниях, гнойничках, фурункулах). Внутреннее употребление отваров спор и настоев травы плауна обусловлено их противовоспалительными, обезболивающими и мочегонными свойствами. Отвар пьют не процеживая при воспалении почек и мочевого пузыря, задержке мочеиспускания у детей, печеночных и почечных коликах, спазмах мышц пищеварительного тракта, невралгии, ревматических болях и заболеваниях дыхательных путей. Билет № 2. 1. Морфофункциональные особенности строения растительной клетки В растительной клетке есть ядро и все органоиды, свойственные животной клетке: эндоплазматическая сеть, рибосомы, митохондрии, аппарат Гольджи. Вместе с тем она отличается от животной клетки следующими особенностями строения: 1) прочной клеточной стенкой значительной толщины; 2) особыми органоидами – пластидами, в которых происходит первичный синтез органических веществ из минеральных за счет энергии света – фотосинтез; 3) paзвитой системой вакуолей, в значительной мере обусловливающих осмотические свойства клеток. Растительная клетка, как и животная, окружена цитоплазматической мембраной, но, кроме нее, ограничена толстой состоящей из целлюлозы клеточной стенкой. Наличие клеточной стенки – специфическая Особенность растений. Она определила малую подвижность растений. Вследствие этого питание и дыхание организма стали зависеть от поверхности тела, контактирующей с окружающей средой, что привело в процессе эволюции к большей расчлененности тела, гораздо более выраженной, чем у животных. Клеточная стенка имеет поры, через которые каналы эндоплаэматической сети соседних клеток сообщаются друг с другом. Преобладание синтетических процессов над процессами освобождения энергии – одна из наиболее характерных особенностей обмена веществ растительных организмов. Первичный синтез углеводов из неорганических веществ осуществляется в пластидах. Различают три вида пластид: 1) лейкопласты – бесцветные пластиды, в которых из моносахаридов и дисахаридов синтезируется крахмал (есть лейкопласты, запасающие белки или жиры); 2) хлоропласты – зеленые пластиды, содержащие пигмент хлорофилл, где осуществляется фотосинтез – процесс образования органических молекул из неорганических за счет энергии света, 3) хромопласты, включающие различные пигменты из группы каротиноидов, обусловливающих яркую окраску цветков и плодов. Пластиды могут превращаться друг в друга. Они содержат ДНК и РНК, и увеличение их количества осуществляется делением надвое. Вакуоли окружены мембраной и рецэвиваются из эндоплазматичеокой сети. Вакуоли содержат в растворенном виде белки, углеводы, низкомолекулярные продукты синтеза, витамины, различные соли. Осмотическое давление, создаваемое растворенными в вакуолярном соке веществами, приводит к тому, что в клетку поступает вода, которая обусловливает тургор – напряженное состояние клеточной стенки. Толстые упругие стенки обеспечивают прочность растений к статическим и динамическим нагрузкам. 2. Отдел Хвощевидные. Общая характеристика основных представителей отдела. Жизненный цикл хвоща полевого, его медицинское значение. Хвощёвые, или членистосте́бельные, или чле́нистые. или клинолистовидные (лат. Equisetóphytina) — подотдел высших споровых растений отдела папоротниковидных, ранее помещался в ныне упразднённый отдел Хвощевидные(Equisetophyta). Для хвощёвых характерно наличие побегов, состоящих из чётко выраженных члеников (междоузлий) и узлов с мутовчато расположенными листьями. Этой чертой современные и ископаемые хвощи резко отличаются от всех остальных высших споровых растений и по внешнему виду напоминают некоторые водоросли (харовые), голосеменные (хвойник), или даже цветковые. Хвощи - многолетние споровые корневищные растения, с зелеными стеблями, ветвями и чешуйчатыми листьями. Современные хвощи - травянистые растения, в прошлом имели большее разнообразие: встречались древовидные формы до 20 м высотой. Наряду с древними плауновидными в карбон (каменноугольный период) участвовали в образовании каменного угля. Как и плауны, хвощи поселяются в увлажненных местах: по берегам водоемов, на лугах, лесных опушках. Закисленные почвы - излюбленное место обитания хвощей. Строение хвоща полевого— Equisetum arvense. Хвощ полевой имеет членистое строение, мелкие чешуйчатые листья собраны в мутовки по 6-12 листьев. Эпидермис стебля гладкий, оболочки клеток содержат кремнезем - SiO2, что придает стеблю прочность, делает его несъедобными для скота, многих диких животных. Подземная часть растения включает сильно разветвленное корневище, по площади до 8м2, от которого вглубь почвы отходят придаточные корни. У хвоща полевого отдельные боковые ветви корневища могут видоизменяться в клубни, запасающие питательные вещества. Клубни также принимают участие в процессах вегетативного (бесполого) размножения. Вегетативные побеги появляются весной позже спороносных, и отвечают главным образом за питание, рост и развитие растения. Фотосинтез происходит в стебле растения. Весной первыми у хвоща полевого появляются спороносные побеги, заканчивающиеся спороносными колосками. Стебель у них коричневого цвета, хлорофилл отсутствует. Спороносный побег отвечает за половое размножение. Перпендикулярно оси колоска к нему крепятся органы спороношения - спорангиофоры, под которыми лежат 6-10 спорангиев. Спороносный побег отмирает после спороношения. Спороносный побег отличается от вегетативного главным образом наличием стробила. Стробил - видоизмененный укороченный побег, служащий для размножения некоторых высших растений: хвощей, плаунов, голосеменных. Несет специализированные листья спорофиллы, на которых формируются спорангии. Спорофилл (от греч. sporá - семя и phýllon - лист) - видоизмененный лист споровых растений, на котором развиваются органы бесполого размножения - спорангии. Жизненный цикл хвощей В жизненном цикле хвощей, как и папоротников, доминирует спорофит. Споры высыпаются из спорангиев, во влажной среде прорастают в заросток - гаметофит, который крепится к почве ризоидами. Образующиеся из спор гаметофиты раздельнополы, на одних развиваются антеридии (мужские половые органы), на других архегонии (женские половые органы). В антеридиях формируются сперматозоиды, в архегониях- яйцеклетки. Во влажной среде подвижный сперматозоид достигает яйцеклетки в архегонии, сливается с ней, образуя зиготу. Из зиготы развивается спорофит, у которого на спорофилле в спорангии материнские клетки делятся мейозом, в результате образуются споры. Отвар из 20 г. сырья на 200 мл воды по столовой ложке 3 раза в день в качестве мочегонного средства при отеках на почве недостаточности кровообращения, при плевритах с большим количеством экссудата, а также при воспалительных процессах мочевого пузыря и мочевыводящих путей. Наружно отвар рекомендуется для ванн и компрессов при трудно-заживающих ранах и фурункулах, для полосканий рта и горла при воспалительных явлениях, для промываний носовых полостей при частых кровотечениях. Билет №3. Пластиды это органеллы протопласта, характерные только для растительных клеток. Они выполняют различные функции, связанные, главным образом, с синтезом органических веществ. В зависимости от окраски, обусловленной наличием пигментов, различают три основных типа пластид: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. Пластиды делятся на несколько типов. Бесцветные пластиды — лейкопласты; окрашенные — хлоропласты- содержащий зеленый пигмент хлорофилл, который обеспечивает процесс фотосинтеза окрашенные — хромопласты (желтого, красного и других цветов). Также выделяют амилопласты, липидопласты, протеинопласты, которые часто считают разновидностями лейкопластов. Все виды пластид связаны между собой общим происхождением или возможным взаимопревращением. Пластиды развиваются из пропластид – более мелких органоидов меристематических клеток. Строение пластид Большинство пластид относится к двумембранным органоидам, у них есть внешняя и внутренняя мембраны. Однако встречаются организмы, чьи пластиды имеют четыре мембраны, что связано с особенностями их происхождения. Во многих пластидах, особенно в хлоропластах, хорошо развита внутренняя мембранная система, формирующая такие структуры как тилакоиды, граны (стопки тилакоидов), ламелы – удлиненные тилакоиды, соединяющие соседние граны. Внутренне содержимое пластид обычно называют стромой. В ней помимо прочего находятся крахмальные зерна Функции пластид зависят от их типа. Хлоропласты выполняют фотосинтезирующую функцию. В лейкопластах накапливаются запасные питательные вещества: крахмал в амилопластах, жиры в элайопластах (липидопластах), белки в протеинопластах. Хромопласты, за счет содержащихся в них пигментов-каротиноидов, окрашивают различные части растений – цветки, плоды, корнеплоды, осенние листья и др. Яркий окрас часто служит своеобразным сигналом для животных-опылителей и распространителей плодов и семян. В дегенерирующих зеленых частях растений хлоропласты превращаются в хромопласты. Пигмент хлорофилл разрушается, поэтому остальные пигменты, несмотря на малое количество, становятся в пластидах заметными и окрашивают туже листву в желто-красные оттенки. Строение хлоропласта включает в себя внутреннюю и внешнюю мембрану, (как и в клетке, они играют роль защитного барьера), межмембранное пространство, строму, тилакоиды, граны, ламеллы, люмен. Внутри хлоропласта имеется полужидкое пространство, именуемое стромой и приплюснутые диски – это тилакоиды. Последние объединены в стопки, названные гранамы, и сами граны соединены друг с другом при помощи длинных тилакоид, которые называют ламеллами. Именно в тилакоидах находится важный зеленый пигмент – хлорофилл. В полужидкой строме хлоропласта находятся его молекулы ДНК и РНК, а также рибосомы, обеспечивающие этому важному органоиду некую автономность внутри клетки. Помимо этого в строме хлоропласта есть зерна крахмала, которые образуются при избытке углеводов, образованных при фотосинтетической активности. 2. Отдел Папоротниковидные — PoIypodiophyta Папоротники по возрасту уступают только плауновидным и имеют приблизительно один геологический возраст с хвощовыми. Распространение, количество видов: Более 10000 видов. Распространены широко по земному шару, но самое большое их разнообразие в тропиках и субтропиках. Обитают они в самых разных местах, но преимущественно — в условиях повышенной влажности: в Азии, Австралии, Южной Америке. |